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《钢筋混凝土纤维强化塑料复合梁的弯曲失效线弹性断裂力学模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、钢筋混凝土纤维强化塑料复合梁的弯曲失效线弹性断裂力学模型王利民1,赵华增2(1.山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;2.山东信息职业技术学院信息工程系,山东潍坊261061)摘要:钢筋混凝土梁的受拉部位粘贴纤维强化塑料(FRP,fiberreinforcedplastic)板,可以提高整个结构的承载能力.随着载荷加大,在弯矩比较大的弯曲段经常出现钢筋层与FRP板之间的层间开裂和失效.建立了多层复合梁的层间裂纹分析模型,并对其失效行为进行分析.在线弹性断裂力学(LEFM,linearel
2、asticfracturemechanics)范畴内,应力强度因子和能量释放率(或裂纹扩展力)是两个重要参量.提出了拉伸弯曲组合梁的能量释放率的计算方法,通过弯曲平面假设研究了复合梁的变形与受力特点,计算和讨论了裂纹在不同位置时的能量释放率.关键词:钢筋混凝土梁;弯曲失效;纤维强化塑料板;断裂力学中图分类号:O342文献标识码:ALinearelasticfracturemechanicsmodelofbendingfailureofcompositereinforcedconcretebeamwith
3、fiberreinforcedplasticWANGLi2min1,ZHAOHua2zeng2(1.SchoolofTransportandVehicleEngineering,ShandongUniversityofTechnology,Zibo255049,China2.DepartmentofInformationEngineering,ShandongVocationalInformationCollege,Weifang261061,China)Abstract:Thefiberreinfor
4、cedplastic(FRP)canbeusedtostrengthenreinforcedconcretebeambyattachingtheFRPplatetotensionsurfaceofcompositebeam.Withloadincreasing,thede2laminatingcrackorfailureisoftenappearedonthepositionhavingmoremoment.Amodelofde2laminatingcrackofbendingcompositebeam
5、isestablishedforanalygingbeam’sfailurebehavior.Inthescopeoflinearelasticfracturemechanics(LEFM),thestressintensityfactorandtheener2gyreleaserate(orcrackextensionforce)Gareimportantcharacterfactors.Anapproachispre2sentedforthecalculatingGvalueforcomposite
6、beamwithbendingandtensionloading.Thede2formationandmechanicscharacterofcompositebeamareinvestigatedthroughtheplanesupposi2tionofbeamcrosssection.ThecalculationresultofGwhilecrackexistsdifferentpositionsandtherelateddiscussionarealsogiven.Keywords:reinfor
7、cedconcretebeam;fiberreinforcedplasticplate;bendingfailure;fracturemechanics国内外的工程实践表明,先进材料制成的板粘贴在混凝土结构的受拉部位,能够提高结构的承载荷能力1,2.钢筋混凝土梁被广泛应用在道桥、厂矿房屋等工农业民用建筑结构中,该类材料结构的失效经常出现在梁的受拉处;西方发达国家在20年前用钢板锚固在破坏处,使结构得以加强3,4.由于钢板的加工和固定比较困难,故采用比较容易施工的FRP板,即用碳纤维或玻璃纤维加粘结剂形成
8、强化塑料(fiberreinforcedplastic)板粘贴固化在受拉处,以修补或加强混凝土梁.若把钢筋所在的混凝土层视作不同于混凝土的材料层,又粘上FRP板,将成为由多层介质复合而成的结构材料梁.一般情况下复合梁在服役过程中受载荷破坏形式是比较复杂的,在此主要分析其中的某种失效形式.例如,随着复合梁弯曲载荷的增加,在梁的受拉一侧的混凝土内先出现垂直裂纹,遇到钢筋层后又出现水平向的裂纹,裂纹的走向趋于弯矩较大的截面处.在弯矩比较大的截面处
